Jurnal Jurutera 2 (1Il10) 13:J-141

PENGUKURAN RESAPAN AIR KE DALAM KONKRIT DENGAN MENGGUNAKAN KAEDAH UJIKAJI RESAPAN AWALAN

PERMUKAAN

Mohd Sabri Abdullah dan Kamarudln Mohd YUIOI'

ABSTRAK

Resapan air ke dalam kookrit dlukur dengan kaedah tSAr. SampeI konkrlt berlalnan ss/z agregat, mass awaIM basah dan nlsbah alr­simen telah diu/I. Kepurussn menun/ukkan resapan air berkurangan dengan berkurangnya tempoh awemn dan nlsbah alr-simen tetapf perlambahan sslz agregat akan mengurangkan kadar resapan.

ABSTRACT

Water absorption into concrete was measured by tSAr method. Concrete samples with different aggregate size, duration 01 malst­curing and water-cement ratio were tested. The results showed that by decreasing the duration of molst-cured and water-cement ratio, the water absorption decreases, but the Increase of the aggregate size will decrease the rate of absorption.

PENDAHULUAN

Kebolehtelapan konkrlt terhadap resspan air pertu dlketahul, terutamanya blnaan konkrit yang sentlasa terdedah kepada sekitaran yang mengkakls, sepertl tanah bersulfat tlnggl dan air laut. Konkrlt yang terdedah pada sekltaran begin!, walau pun pada asalnya men1punyal kebolehtelapan yang rendah, maslh partu dlketahul kebolehtelapannya dart masa ke semasa kerana serangsn 0100 Ion­Ion sulfat mungkln sahaja bertaku dan boIeh merosakkan mlkrostruktur konkrit. Akibatnya kebolehtelapan konkrtt bertambah tlnggl dan memudahkan Ion klortda meresap masuk. Ion klorida seterusnya memusnahkan keadaan kealkallan konkrtt dan melakukan menyah-paslf okslda yang menyalut tetulang kelull bagl memulakan prQSBS kaklsan klorida. Konkrlt pada tahap Inl boIeh dlkatakan sudah hampir kepada akhlr hayatnya.

KIta maslh boIeh mengeiakkan perkara dl alas darlpada bertaku dongsn kawalan terus menerus permukaan konkrlt dengan kaedah yang tertentu. Walau bagalmanapun pengukuran

134

kebolehtelapan dengan kaedah yang sesual perlu dlakukan. Kaedah pengukuran kebolehtelapan yang dikajl dlkenall sebagal Ujlkajl Resapan Awalan Pennukaan [Inklal Surface Absorption Test (ISA1)) (1 ).

Tujuan kertas kerja Inl lalah untuk mellhat kemungldnan menggunakan kaedah ISAT bagl mengukur resapan air ke daIam konkrk dengan parameter konkrk yang berbe2a. Hubungan dlantara nlsbah alr-slmen dan kekuatan mampatan sampel barbandtng dengan kebolehtelapan air terhadap konkrk juga dlperolehl.

KAEDAHISAT

Kaedah ujlkaJilSAT Inllalah dengan mengukur resapan air ke dalam permukaan konkrk dl bawah tekanan yang agak rendah. RaJah 1 menunjukkan kelengkapan yang dlgunakan bag! pengukuran 1nI. Suatu tukup akrallk dkelangkup dan dlkapk kepennukaan sampel konkrlt. Plastlsln dan grls dUetakkan dl sekeliling permukaan tukup yang bersentuhan dengan konkrk untuk menghalang air keluar dl tepl tukup. PMI air darl takung dlbuka. supaya air memenuhl tukup dan menglsl salur rerambut. Ini dllakukan salama 10 mini!. apabla pli takung air dkutup. air yang meresap masuk ke dalam konkrk akan menyebabkan air dalam salur rerambul ber1<urang.

T ekanan .turus air dalam salur rerambut adaIah setlnggl 200 mm 2 bagl luas pennukaan konkrk 5000 mm. Dangan kaedah Inl kadar resapan air dlukur derl pengurangan panjang salur rerambut yang telah dkentukurkan dalam sela masa yang dketapkan.

Alat bagl kaedah Inl agak murah dan mudah dldapatl. Walau bagalmanapun beberapa mesalah perlu dlhadapl apabla menggunakan kaedah Inl. yang akan dlblncangkan nantl. Mellhalkan kepada alat Inl. menyaklnkan klta bahawa penggunaannya mudah dan cepat dllakukan. yang mana sangat bersesualan dengan kerja lapangan.

UJIKAJI

Ujlkajl dlakukan ke alas 10 sampel konkrk semuanya beruI<uran 100 x 100 x 500 mm. Perkadaran slman: agregat halus:kasar = t :2.5:4. Sampel dlberlkan nama A.B.C.D.E.F.G.H.I dan J. Semua sampeI ketlka dalam keadaan plastlk mempunyal kebolehkerjaan yang tinggl.

Oleh kerana konkrk dlkawal oIeh banyak parameter sepertI masa awetan. salz agregat dan nlsbah alr-slmen. maka sampel A,C.D dan E dlberlkan keadaan yang ber1alnan.lnl adaIah bertujuan untuk mellhat kesan parameter yang tersebut dI alas teriladap kebolehtelapan konl<rlt. SaIl1l8l B pUs adaIah bertlndak sebagaI kawalan terhadap ujlkajian In! laltu dlperbuat darl bancuhan yang sama dengan sampel A. Sementara sampel F.G.H.I dan J

135

mempunyal nisbah alr-sImen yang ~-beza adaIah benujuan untuk mellhat hubung kalt dl antara nIsbah air slmen dengan kebolehtelapan konkrll Keadaan berIai I8n inI adaIah sepenl dlsenaralkan dalam Jadual 1.

Kesemua sampel dlujl pada umur melebihi 60 hari dan berada dalam keadaan matang. Pengukuran resapan dengan kaedah ISAT inI dlakukan beberapa kall bagl setiap sampeI. supaya purata bacaan dapat diambll. Bagl menentukan ketepatan pengukuran dlcatltkan julat makslmum dan mJnJmum kadar resapan. Olsamplng Itu dlakukan juga ujian kekuatan pecah mampatan ke atas contoh klub bersaiz 150mm x 150mm x 150mm pads umur 28 hari bagl satlap sampet Had ujian Inl disenaralkan dalam Jadual 2.

PERBINCANGAN

Pengukuran kebolehtelapan air dengan kaedah ISAT inl dlpengaruhl banyak laklor. Menurut dral piawaian British (1). kadar resapan sangat bergantung kepada keadaan lembapan dalam konkrit. Konkrit kerlng akan memberikan nRal resapan yang leblh linggl daripada konkrit lembab. Inl berpunca darlpada liang kapUari yang kontang yang boIeh manampung leblh banyak air. Waiau bagalmanapun nlal Inl berkurangan apabRa liang-liang inl dlpenuhi dengan air. Oaiam ujlkajl Inl tempotl 10 mlnlt telah dlberikan supaya semua liang dl permukaaan konkrll berada dalam keadaan tepu sebelum pengukuran. Menurut Kamarudln (2). air yang rneresap ke dalam konkrlt yang pernah mengalaml keadaan kontang. leblh bebas daripada lkatan jerapan. Inl berrnakna air hanya akan rneresap ke daiam liang-liang yang Ieblh besar. Untuk air meresap ke dalam liang yang leblh kecil. perlu mengambil masa yang leblh lama. Konkrit yang kering udara. mengalaml keaclaan kontang pada liang-llang berhampiran permukaan. sementara liang gel dlbahagian dalam maslh tepu dengan air. Low 91. aI. (3) melaporkan konkrit dlkeringkan pada 3OQoC daiam tempoh berbe2a. mernberI nUsI pekall resapan berbeza kerana nIlallnl bergantung rapat dengan kandungan air yang tertlnggal dl dalam konkrlt. Oleh Itu. pergerakan air menerusl konkrit yang rnengalaml keadaan kekerlngan berbeza aka" rnengalaml rintangan berbeza. Seterusnya nlal kebolehtelapan akan turut berbeza.

Penggunaan kaedah ISAT Inl dalam melakukan perbandlngan kebolehtelapan. periu ditentukan keadaan lembapan kelika pengukuran 'dibuat Sepalutnya dllakukan pengukuran lembapan sepertl kaedah toiok Neutron (4). yang mana dapat rnengukur kelembapan Ieblh jltu dan IebIh dalam. ialtu sehIngga kedalaman sebanyak 200 mm. Langkah Inl perlu dUakukan terutamanya dalam kerja lapangan dl kawasan yang rnengalaml banyak hujan.

136

Oalam ujlkajl Inl, samua sampel m.h~' mI '., n kekerlngan bIIlk yang sama. 0100 Itu pertlandIngan ~ boIeh dRakukan bagt mellhat kesan parameter lain terhadap keboIehIeIapan sampel konkrlt. Parameter-parameter tersebullalah nIabah aIr-llmen, tempoh awetan basah dan salz agregat yang dIgunakan. ~ dlantara nlsbah air slmen dan kekuatan mampatan konkrll berbandlng dengan kebolehtelapan konkrlt juga dldapatl.

Anallsis untuk sampel A.B,C,O dan E adaIah perIu dIJual beraslngan kerana maslng-mas/ng mempunyaI parameter yang berbeza. Analisis hanya boIeh dlbuat sacara perband/ngan dengan sampel A sahaja. Sementara keputusan yang dldapall daripada sampel F,G,H,I dan J adaJah boIoo dlanal/sls bersama-sama keputusan daripada sampel A dan E.ln! adaJah kerana kesemua sampel teraebut mempunyal parameter yang sama, kecuall nlsbah air simer dan kekuatan mampatan. Periu dlnyatakan dl slnl ba'­kekuatan mampatan konkrlt adalah bargantung kepada nlsbah air slmen, yang sacara amnya berkadar sacara songsang dengan bentuk hubungan garls lengkung.

Sampel A dan B yang dlperbuat darl bancuhan yang sarna. diawet dalam keadaan sama, memberlkan nDal rasapan yang tldak jauh berbeza. NUal kebolahtelapannya hanya berbeza 2.2%. In! menunjukkan bahawa ujlkajlan dan alat radas adalah berjalan dengan keadaan yang balk.

Sampel .C yang dlawet basah salama 1 harl menunJukkan resapan air berkurang sebanyak 72% berbandlng dengan sampel A. Otoo Itu konkrlt yang dlawet dalam tempoh yang sekejap daJam air, memberlkan kebolehtelapan yang berkurang.

Sampel 0 yang menggunakan sa/z agregat 20 mm mengalaml penurunan kadar resapan air sabanyak klra-klra 79% berbandlng dengan sampel A. Sementara sampel E yang bernlsbah alr-slmen 0.58 merga/aml penurunan kadar resapan sebanyak 75% berbandlng dengan sampel A.

Oarlpada has. pengukuran InI menunjukkan ba'- nlsbah alr-slmen, salz agregat, masa awetan basah sangat mempengaruhl kebolehtelapan. KeboIehteiapan yang rendah tldak bermalma konkrlt /tu padat dan tlnggl kekuatan mampatannya. Sampel C dan 0 maslng-maslng memPU!1yal kekuatan mampatan yang agak randah /a/tu 26.8 N/mm 2 dan 20.9 N/mm 2 ,dan dldapat/ kabolahtelapan mereka adaJah randah.

OaIam sampel C, kekuatannya randah, mungkln berpunca dengan wujudnya tampat-tempat lamah yang tldak cukup tsrhldrat atau perbezaan kandungan lembapan dalam konkrlt, sementara sampel 0 pUa, mungkln berpunca dsngan perubahan sa/z agraget darl 10 mm kepada 20 mm boIoo manyebabkan ketldakselanjaran dan agregat yang dlgunakan tldak tergred dengan betul. Hasllnya agregat bersalz Isblh helus tldak dapat memadatkan semua ruang yang bertambah dlantara agraget kasar.

137

Keputusan.keputusan daripada aampel A,E,F,G,H,I dan J boIeh dlanallsis dengan mellhat hubungan dl antara nlsbah air slmen dan kekuatan mampatan berbandlng dengan kebclehtelapan konkrll. Hubungan dl antara nlsbah air siman dimgan kebolehtelapan konkrlt secara amnya lalah dengan bertambahnya nishah alr·81men, kebolehtelapan konkrll juga bertambah. Benluk hubungan lalah secara lengkung sepertl yang dltunjukkan oIeh Rajah 2. Hubungan di antara kekuatan mampatan dengan kebolehtelapan konkrlt secara amnya IaJah dengan bertambahnya kekuatan mampatan, keboletelapan konkrll semakin berkurang. Bentuk hubungan latah juga secara lengkung. Hubungan Inl dlberilean oIeh Rajah 3.

KESIMPUIAN

Beberapa ke81mpulan boIeh dlbuat dari percubaan awal inl. Ke81mpulannya seperti berlkut:

1. Keadah ISA T adaIah cepat dan senang dUakukan.

2. Kaedah ISAT sangat berkesan terhadap perubahan yang dlakukan ke atas konkrlt tetapl sangat dlpengaruhi oIeh keadaan.lembapan konkr~.

3. Bagl kegunaan ke~a lapangan, kaedah ISAT rumlt dljalanlean, terutamanya bag! leawasan yang selalu mengalaml hujan, Inl adalah kerana keputusannya sangal berganlung kepada keadaan lembapan.

4. Resapan air dlpengaruhl oIeh sail agregat, nlsbah alr-81men dan kekuatan mampatan serta tempoh awelan basah.

RUJUKAN

British Standard Institution. 1985. Method for determination r!A the Initial Surface Absorption r!A COIICfete, Revised Draft BS 1881: Part 5: 1970: Section 6, BSI, London.

Kamarudln Mohd. Yusof. 1987. Determination r!A the characteristic of water In hardened mortar paste below OOC using the NMR method. Jurnal F/zik Malaysia 8 (3): 69-74.

138

Low, I.R.G., Hughes, B.P dan Walker,J. 1971 . The diffusion of water In concrete at 300°C. Journal of Cement and Concrete Resaarch 1:. 547-557.

Jaafar Abdullah, Juharl Mohd. Yusol, MOhd. Hassan Lanchor. 1987. T eknlk Nuklear untuk pemataan kanda..1g8n air dalam rasuk pelantar dl Pelablhln Kuentan bagl kaJlan haklsan, Laporan kepada Jabatan Kejuruteraan Awam & Struktur, UKM, PPAfT/69.

Jabatan KeJuruteraan Awam & Struktur Unlversltl Kebangsaan Malaysia.

139

JADUAL 1: Sampel yang dluJl dengan UjlkajilSA T

Sampel Salz Agregat MasaAwetan Nisbah Alr-Slmen (rom) (harl)

A 10 7 0.73 B 10 7 0.73 C 10 1 0.73 0 20 7 0.73 E 10 7 0.58 F 10 7 0.75 G 10 7 0.68 H 10 7 0.62 I 10 7 0.42 J 10 7 0.35

JADUAL 2: Resapan air dengan kaedah ISAT

Kekuatan Julat pengukuran Kadar Sampel mampatan

(N/mm2 ) kadar resapan (mI/m2 /saat) 'lb

resapan

A 34.80 0.02 4.4 0.453 B 34.80 0.03 6.8 0.443 C 26.81 0.01 7.9 0.127 0 20.90 0.01 10.3 0.097 E 53.07 0.01 8.8 0.113 F 26.10 0.01 2.0 0.492 G 33.50 0.01 3.0 0.335 H 36.0 0.03 13.8 0.218 I 57.3 0.01 16.4 0.061 J 69.2 0.00 0 0.039

140

j

J •

J • • • • 0

t :'. ,',I, ,',',', ,',',',', ,',',1,',', , ',',',',',', I ,',' ,',',',1 ,',',',',' ,',',',' III',' ,II'

"

! ~

i I

I !

) ) J J

141

o.er-------- --.--------- ------ -- . ---1 -- , ---

D.? ..___-;---0.11 /------

~ O.:l e I u /~ a! 0.3

~ O.I!

-:: j i 0.1

0.0 +--.-- -..,. ----r -" , " T' - - , " ' .- I _.-

110

- ?O

! 110

~ CiO

1 40 ... ! 30

! 20

! 10

0

o 0.011 0.1 0.111 0.2 0.211 0.3 0.311 0.4 0 . .&l5 0.5 Iebolehwl.paD ~r (ml/ml/ ••• t)

Ra j ah 2 Hubungan W/C Dengan Kebol ehtelapan

0

._- - -- - -- -- --_._-- -_.

• •

•

-- --r--~___r-···- --r-- .. - "("" -T-' --r-- 1 - '---"'-- -

0.011 0 .1 1.111 0 .2 O.eo 0 .3 0 .311 0 .4 0 .46 0.5 Xe""lehwl.p.n ~r (mJ/ml/ ... t)

Rajah 3 Kas an kekuatan Te rhadap Kebol eh t e l apan